○ 文/宋峰彬
中海油將以海上無人平臺的建立為突破口,為海上智能油田建設(shè)尋找合適出路。
海上無人平臺目前已經(jīng)成功應(yīng)用于邊際油田的開發(fā)中。從1993年渤海油田第一個無人平臺渤中34-4WP平臺投入使用至今,中海油利用無人平臺開發(fā)邊際油田開發(fā)取得了許多實踐經(jīng)驗。同時,中海油也以此為突破口,積極探索海上井口平臺的無人化管理模式,為海上智能油田的建設(shè)尋找合適的出路。
近些年,海上無人平臺被廣泛關(guān)注大多是因為其在“三一模式”下開采邊際油田有著良好表現(xiàn),可以從一定程度上使一些邊際油田更具有開發(fā)效益。所謂“三一模式”,即采用一座平臺、一條海底管線、一條海底電纜,將其生產(chǎn)的油氣回接到已開發(fā)的較近油田。海上無人平臺正適合這種開發(fā)模式。
目前中海油海上無人平臺主要集中在渤海和南海潿洲區(qū)域,水深從幾米到四十米。中海油在渤海盆地已經(jīng)采用的海上無人平臺,如錦州20-2北高點平臺、錦州9-3W 筒形基礎(chǔ)平臺、曹妃甸18-1筒形基礎(chǔ)平臺等。海上無人平臺結(jié)構(gòu)形式包括四腿平臺、三腿平臺、兩腿三樁平臺、獨腿三樁平臺、單立柱平臺。平臺基礎(chǔ)有樁基礎(chǔ)和筒型基礎(chǔ)。平臺一般1-2層,上部設(shè)施盡量簡化。
雖然目前國內(nèi)已經(jīng)建成多座符合無人駐守技術(shù)標準海上無人平臺,但并未實行真正意義上的無人化管理,一直遵循著有人駐守的管理模式。
而中國海油上海分公司首次實現(xiàn)從有人到無人的“顛覆性創(chuàng)新”。上海分公司首選兩座按照無人駐守標準設(shè)計、建造的海上無人平臺,經(jīng)過可行性分析和調(diào)研,功能測試和優(yōu)化改造,建立完善無人化管理體系,模擬遙控生產(chǎn)、遠程操作、無人駐守等階段。同時,公司利用信息化等多種高科技手段,提高平臺安全性、可操作性和監(jiān)視能力,實現(xiàn)從中心平臺對其衛(wèi)星井口平臺“動想所動、看想所看、有險即關(guān)”的全方位操作、監(jiān)控和保護,打造經(jīng)濟高效、安全可靠的智能化海上油氣田。上海分公司成功實現(xiàn)5座井口平臺的無人化管理,有效突破降本增效瓶頸。其海上平臺實施遠程操作無人化管理,也為海上油氣田智能化發(fā)展提供了先導(dǎo)性嘗試,其編制和完善的海上油氣田無人化管理相關(guān)的程序、預(yù)案、標準、細則及規(guī)范,為其他海域推進海上油氣田無人化管理提供了可借鑒的管理經(jīng)驗。
海上無人平臺,是海上無人駐守生產(chǎn)平臺的簡稱,是一項新型海上石油勘探開發(fā)的助力設(shè)施,其目的是為海上油氣資源開發(fā)提供一系列兼具成本效益和生產(chǎn)效率的解決方案。作為新型的海上平臺,海上無人平臺具有比較明顯的優(yōu)勢來適應(yīng)未來海上油氣的開發(fā)。
在追求控制成本的油氣開發(fā)時代,海上無人平臺的應(yīng)用可以有效降低海上油氣生產(chǎn)成本。通過逐步推進實施海上井口平臺的無人化管理,可以大規(guī)模縮減海上油氣田生產(chǎn)管理人員隊伍, 從而達到可以大幅度減少人員費用、船舶飛機費用等成本支出的效果。同時在海上井口平臺的無人化管理過程中,可以全面評估閑置設(shè)備、復(fù)雜流程配置的必要性和需求度 ,結(jié)合海上無人平臺生產(chǎn)需求,提出匹配性、適用性設(shè)備設(shè)施配置方案,大大降低成本,提高經(jīng)濟效益。
除了降低成本,海上無人平臺通過遠程智能監(jiān)控與操作運維,減少了生產(chǎn)操作人員的現(xiàn)場暴露頻率,有效降低了事故對人員的傷害。同時,海上平臺人員的減少降低了海上平臺生活污水排放量,減少了飛機、船舶等交通工具尾氣(溫室氣體)排放量,大大減輕人類活動對海洋環(huán)境的影響。
更重要的是應(yīng)用海上無人平臺可以作為智能油田建設(shè)的第一步,通過采用信號集成和自動控制等技術(shù)實現(xiàn)對海上油氣田的遠程操作,大幅提高平臺的自動化水平和遠程操作水平。通過建設(shè)海上智能油田對油氣田動態(tài)和生產(chǎn)進行控制,預(yù)測油氣田變化趨勢,持續(xù)優(yōu)化生產(chǎn)管理,為企業(yè)經(jīng)營決策提供強大的數(shù)據(jù)支持,為國家能源戰(zhàn)略目標提供信息化支撐。
海上油氣田無人化、智能化管理,還涉及人員操作、技術(shù)路線上的改變。與之相對應(yīng)的是員工觀念、習(xí)慣和知識結(jié)構(gòu)的改變,有利于打造出一批一專多能的高技能復(fù)合型人才。這批擁有寶貴經(jīng)驗的專業(yè)人才,將在未來海上智能化油田道路上發(fā)揮重要作用,極大地提高企業(yè)的核心競爭力。
海上無人平臺未來的發(fā)展趨勢是無人駐守遠程操作管理,而重點將落在技術(shù)及管理兩個層面上。技術(shù)上,在現(xiàn)有海上無人平臺遠程操作和臺風模式的基礎(chǔ)上,充分利用現(xiàn)代通訊、自動化和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),進一步提升平臺自動化和信息化水平,整合平臺各監(jiān)測系統(tǒng)資源,充分發(fā)揮各系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、傳輸和控制功能,整合和優(yōu)化生產(chǎn)過程控制、應(yīng)急關(guān)斷等系統(tǒng),在安全可靠的前提下實現(xiàn)平臺的無人駐守與遠程操作。
自動化技術(shù)應(yīng)用,可大大提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)木珳识群托?,避免因外部因素干擾致使傳輸效果大打折扣。通過對油田現(xiàn)場的數(shù)據(jù)指標進行搜集和分析,實現(xiàn)對平臺的即時監(jiān)控,制訂相應(yīng)的生產(chǎn)方案,從而確保平臺油氣生產(chǎn)系統(tǒng)有序、高效、安全運行。
管理上,根據(jù)國家的法律、法規(guī)和相關(guān)管理細則,健全無人平臺遠程操作的安全、環(huán)保和應(yīng)急等方面的管理程序和制度,逐步建立完善無人化平臺管理的管理體系。加強人員培訓(xùn)和應(yīng)急演習(xí),提高應(yīng)對無人平臺發(fā)生安全事故的應(yīng)急處置能力。降低因設(shè)備故障導(dǎo)致的關(guān)停頻次,提高生產(chǎn)時效。
相信在不久的將來,隨著無人平臺技術(shù)及管理水平的提升,未來海上油氣田將以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)智能分析平臺為中心,智能控制中心通過人工智能、自動化、大數(shù)據(jù)、計算機云等技術(shù),對油氣田海量數(shù)據(jù)進行分析,完成資源的實時調(diào)配、生產(chǎn)自動運行、故障預(yù)判與處理、風險提示語預(yù)警,真正實現(xiàn)海上油氣田的智能化管理。